模具工程（第二版）

第一篇　模具工程第一部分　有關模具、射出成形機、塑膠原料及其製品的基礎知識第1章　模具工程入門1.1　射出成形模1.2　射出成形機1.2.1　合模機構1.2.2　塑化裝置1.2.3　注射裝置1.2.4　控制裝置1.3　模塑時間和技術術語1.3.1　模具閉合過程和開啟過程時間(空程週期)1.3.2　頂出時間和開摸行程1.3.3　模具打開狀態時間1.3.4　射出時間1.3.5　射出保壓時間1.3.6　冷卻時間第2章　模具的基本功能2.1　成形製品2.1.1　製品形狀2.2　塑膠從注塑機到模穴的輸送2.2.1　冷流道2.2.2　熱流道2.3　充模時空氣從模穴的排出2.3.1　單澆口2.3.2　不均勻壁厚2.3.3　多澆口2.4　塑膠的冷卻2.5　塑膠製品的頂出2.6　生產的經濟性和適當的要求2.6.1　模具類型和模腔數目2.6.2　在一副模具中模塑不同形狀的製品2.6.3　多色或多種材料的模塑第3章　對模具的要求3.1　精度和精整3.1.1　精度要求3.1.2　精整要求3.2　生產率3.2.1　模腔數目3.2.2　冷卻品質3.2.3　頂出速度和時機3.2.4　模具的強度和耐久性3.2.5　安裝、啟動方便3.3　物理強度3.3.1　拉伸強度3.3.2　壓縮強度3.3.3　板撓度3.4　耐磨性3.4.1　在壓力下運動的模具零件的磨損3.4.2　微細磨損3.4.3　塑膠的磨耗和腐蝕磨損3.4.4　銹蝕3.5　安全操作3.5.1　對模具的損傷3.5.2　人身傷害3.6　保養和互換性3.6.1　保養3.6.2　互換性3.7　在射出機中易於安裝3.8　合適的模具成本(價格)3.8.1　模具設計工程成本(CE)3.8.2　生產工程成本(CP)3.8.3　模板成本(CS)3.8.4　模套成本(CM)3.8.5　裝配成本(CA)3.8.6　調試成本(CT)3.8.7　企業管理成本和利潤率(CO和P)3.8.8　多模腔模具的成本3.8.9　疊層模具成本3.8.10塑膠件(製品)的成本第4章　模具設計的一般原則4.1　在模具開發設計之前4.2　指定塑膠的模塑特性4.3　預期模塑週期4.4　檢查製品4.4.1　檢查製品圖4.4.2　從一個製品或模型開始工作4.5　為預算員和設計師設計的典型的檢驗清單4.5.1　注塑機技術規範4.5.2　製品、製品圖和生產技術規範第5章　塑料鑑別5.1　塑料類型的鑑別第一篇　模具工程第二部分　模具設計的一般原則第6章　模具設計方案6.1　模具設計規則6.1.1　設計之前6.1.2　首先要考慮的問題6.1.3　逐步設計模具模板設計6.1.4　逐步法設計模套設計6.2　模腔中水平方向力的平衡6.3　流道的平衡和模腔的佈置6.3.1　流道的平衡6.3.2　二板式模具(冷流道)6.3.3　三板式模具6.3.4　熱流道佈局第7章　模塑操作程序第8章　塑膠收縮8.1　理論方面8.2　實際應用8.2.1　注塑變數和收縮8.2.2　收縮的基本公式8.2.3　對收縮負責(收縮係數的選擇)8.2.4　收縮對開模和脫模力的影響8.2.5　收縮設計的實用化建議8.2.6　部分材料的成形收縮率8.2.7　影響收縮的其他因素8.2.8　標準成形公差8.2.9　收縮對容器形狀的影響第9章　模具表面公差9.1　標注公差的基本考慮9.1.1　誤解之一9.1.2　誤解之二9.1.3　誤解之三9.2　製品壁厚的公差9.3　對公差負責第10章　澆口和流道10.1　每個模腔澆口的位置和數量10.1.1　每個模腔開一個澆口10.1.2　每個模腔開兩個或更多澆口---大製品10.1.3　每個模腔開兩個或更多澆口---細長的製品10.1.4　澆口殘跡10.2　熱流道澆口的類型和結構10.2.1　開式澆口10.2.2　閥式澆口10.2.3　影響澆口尺寸和形狀的因素10.2.4　對正確設計澆口的要求10.2.5　澆口形狀和尺寸10.3　冷流道澆口類型和結構10.3.1　概要10.3.2　壓邊澆口10.3.3　扇形澆口10.3.4　盤形澆口10.3.5　柄形澆口10.3.6　隧道式澆口10.3.7　複式隧道式澆口10.3.8　弧形或沉陷的隧道式澆口10.3.9　三板式澆口10.4　冷流道頂出和拔出器10.4.1　流道拔出器和流道的頂出10.4.2　吸料銷頭部周圍的塑膠流動10.4.3　頂出元件、吸料穴或吸料銷的位置和數量10.4.4　靠近隧道式澆口的吸料穴的佈置10.4.5　用於三板式下沉式流道的吸料銷10.5　冷流道模具10.5.1　二板式模具10.5.2　三板式模具10.5.3　三板式模具的綜合評述10.6　熱流道模具10.6.1　熱流道系統的商品化工作第11章　排氣11.1　背景知識及理論11.2　術語及規則11.3　分模面排氣11.3.1　排氣道和排氣槽11.4　排氣桿和鑲件排氣11.4.1　排氣桿11.4.2　肋的排氣11.5　混雜排氣11.5.1　流道排氣11.5.2　模腔底部的排氣第12章　頂出12.1　內容及概述12.2　頂出方式的基本要求12.2.1　頂出零件12.2.2　射出機頂出桿的長度12.3　頂出的一般原則12.3.1　行程、間隙和製品高度12.3.2　排氣12.3.3　頂出製品的位置12.4　頂桿和頂管12.4.1　頂桿配合間隙和長度12.4.2　尺寸、表面精整和頂桿的形狀12.4.3　專用頂桿的形狀12.4.4　頂桿的數量和佈置12.5　頂桿和項桿固定板12.5.1　頂出力12.5.2　射出壓力12.5.3　與射出機頂桿相關的頂桿位置的影響12.5.4　頂桿固定板12.5.5　防止頂桿偏移轉動12.5.6　復位銷12.5.7　頂桿箱12.5.8　頂桿托板導向12.5.9　頂桿托板的復位12.6　脫模板12.6.1　脫模板的一般準則12.6.2　脫模板導向12.6.3　脫模圈12.6.4　脫模桿12.6.5　從注射側脫模12.7　壓縮空氣頂出12.7.1　空氣頂出帶來的問題12.7.2　壓縮空氣頂出的基本要求12.7.3　閥桿頂出12.7.4　吹氣噴嘴12.7.5　吹氣縫12.7.6　從注射側進行空氣頂出12.7.7　機械和空氣聯合頂出12.8　多次頂出行程12.9　專用頂出方法12.9.1　頸圈頂出12.9.2　分瓣頂出12.9.3　拉模芯頂出12.9.4　擺桿頂出12.10　兩級(和多級)頂出12.10.1　使用兩級頂出的原因及場合12.10.2　典型的兩級頂出驅動器12.10.3　活動模腔12.11　成型面的精整12.12　頂出順序(詳細介紹，請見第7章)12.13　可拆卸模芯12.13.1　斜向運動模芯12.14　退螺紋模具12.14.1　傳統的退螺紋方式12.14.2　哈斯科(HUsky)獨創的退螺紋模具12.14.3　哈斯科的新退螺紋模具系統第13章　模具冷卻13.1　引言13.1.1　模具設計的目的13.1.2　可利用的資源13.2　射出機冷卻13.3　影響模具冷卻的因素13.3.1　冷卻介質的溫度13.3.2　塑膠的溫度熱平衡13.3.3　熱量、溫度和能量的基本原理13.3.4　流道系統13.3.5　模套的溫度13.4　冷卻通道的設計13.4.1　鑽孔通道與其他通道以及模壁間的距離13.4.2　模板中的冷卻設計及尺寸確定13.4.3　串聯冷卻和並聯冷卻13.4.4　三板式模具中的流道與模腔板13.4.5　與模塑製品直接接觸的模具元件內的冷卻通道13.5　供水管路(軟管)尺寸和數量13.6　一副模具冷卻介質的需求量13.6.1　引言13.6.2　輸入熱量的計算13.6.3　冷卻需要量13.6.4　冷卻水的溫度13.6.5　露點13.6.6　所需冷卻水的量13.6.7　冷卻效率13.6.8　冷卻水的供應13.6.9　冷卻管路的大小第14章　熱膨脹14.1　影響熱膨脹的變數14.2　許用應力的因素14.2.1　材料選擇14.2.2　“冷間隙”的產生14.3　熱梯度14.4　模板14.4.1　聯鎖裝置14.4.2　模塊的各自定位14.5　熱流道歧管14.5.1　模具溫度14.5.2　塑膠溫度14.6　吹製模具第15章　疊層模具15.1　疊層模具理論15.2　定義和名稱15.3　結構佈置15.4　行程15.5　支撐15.6　合模力15.7　非對稱佈置15.8　射出機和模具的其他重要特性15.8.1　注射量15.8.2　回復速度15.8.3　注射速度15.8.4　注射量和產品品質的可重複性15.8.5　注道切斷15.8.6　熱塑膠的壓力釋放15.8.7　開式注嘴注塑15.8.8　截流式注嘴注塑15.8.9　壓板間距、閉合高度和合模行程15.8.10注射滑座的移動15.8.11無人防護區15.8.12頂出裝置15.8.13　中間部分的支撐15.8.14　下落限制器15.8.15　開模力15.9　疊層模具設計原則15.9.1　模腔佈置15.9.2　注道桿長度15.9.3　注道桿的加熱15.9.4　意外接觸注道桿的防護15.9.5　注道桿導向15.9.6　合模行程15.9.7　頂出機構的驅動15.10　模具中間部分的水、氣、電供給15.11疊層模具的實例第一篇　模具工程第三部分　模具設計者要考慮的特殊問題第16章　模具材料規格16.1　材料比較16.2　模具材料選擇準則16.3　熱處理16.3.1　應力消除16.3.2　滲碳16.3.3　氮化16.3.4　火焰淬火、感應淬火16.4　模具精整16.4.1　模具表面精整16.4.2　模具表面精整符號16.4.3　特殊織構16.4.4　噴砂和蒸汽研磨16.4.5　拋光和擦光16.4.6　非模塑表面精整規格第17章　模板17.1　用途和材料選擇17.2　模板撓曲17.3　作用於模板的力17.4　模板撓度和應力的簡化計算17.4.1　撓度17.4.2　應力17.4.3　設計校驗17.5　動模板的導向17.5.1　支承導向17.5.2　模板導向第18章　金屬疲勞18.1　材料力學性能18.2　金屬疲勞18.2.1　疲勞的定義18.3　四種基本類型負載18.3.1　軸向負載18.3.2　彎曲負載18.3.3　剪切負載18.3.4　扭轉負載18.4　負載波動、尺度和方向18.5　疲勞壽命曲線18.6　避免模具疲勞失效18.6.1　材料選擇18.6.2　精整18.6.3　產品形狀18-1018.6.4　應力集中18.7　硬度對疲勞限的影響18.8　精整的影響18.9　應力集中源對疲勞限的影響18.9.1　截面變化18.9.2　彎角的應力集中源18.9.3　刀具痕跡18.9.4　栓槽和鍵槽18.10　微動磨損18.11　焊接與疲勞18.12　其他影響疲勞壽命的因素18.12.1　晶粒組織18.12.2　雕刻位置18.12.3　顆粒噴射18.13　疲勞實例18.13.1　模腔鑲件18.13.2　模腔鑽孔第19章　模具螺絲19.1　螺紋緊固件19.2　螺絲工作情形19.3　螺紋加工方法不同的螺絲類型19.3.1　軋製螺紋19.3.2　切削螺紋19.4　螺紋螺距類型：細牙和粗牙19.5　螺絲的緊固作用和預載19.6　溫度對螺絲的影響19.7　循環負載對螺絲的影響19.8　螺絲的潤滑19.9　鋼製螺絲標準19.9.1　螺絲用鋼的性能19.9.2　12.9級螺絲的螺紋公差19.9.3　螺紋接合長度19.9.4　關於螺絲和螺絲連接的附加建議19.9.5　帶肩螺絲(脫模板螺栓)和緊固螺絲19.10　螺絲數據19.11　用於調整的螺絲和柱螺栓19.12　安全螺絲19.12.1　鎖緊墊圈19.12.2　LoctiteTM,PermaflexTM等19.12.3　變形螺絲19.12.4　金屬絲拴住螺絲頭部19.12.5　塑膠插件保證安全的螺絲(NylokTM等)19.13　螺帽19.13.1　安全螺帽19.13.2　開口銷19.13.3　壓緊螺帽19.13.4　用塑膠鑲件(Nylok等)保證螺帽安全19.13.5　保證螺帽安全的其他方法第20章　模具和模具零件的裝卸20.1　安全20.2　模板吊裝20.2.1　模具零件的加工20.2.2　模板面上的吊孔20.3　吊環螺栓20.3.1　提升和吊起理論20.3.2　提升負載20.3.3　吊環螺栓使用注意事項20.3.4　吊環螺栓使用實例20.4　吊桿20.5　射出機上模具的安裝20.5.1　較大模具20.5.2　快速換模器20.6　閂鎖20.6.1　模具維修的閂鎖第21章　氣壓和油壓驅動器21.1　氣缸和活塞21.1.1　單作用驅動器21.1.2　雙動驅動器21.1.3　力F建立的速度21.1.4　密封件21.1.5　驅動器位置和數量21.1.6　定位21.1.7　缸壁和活塞桿的精整21.1.8　要求的力21.1.9　排氣噪音21.1.10　空氣驅動的成本21.2　油壓驅動器21.2.1　液壓油管路21.2.2　行程21.2.3　氣體的放出21.2.4　與射出機的對接21.3　模具安金第22章　設計人員的計算規則22.1　產品的投影面積(APP)22.2　鋼板的合模沿口面積(ASS)22.3　合模力FC22.4　疲勞22.5　模塊的壓縮22.6　圓周應力和模腔擴展22.7　彈簧22.8　楔22.9　幾個問題的計算22.9.1　滾柱或滾珠的測量22.9.2　止動器22.10　熱傳導率22.10.1　熱膨張22.11　比熱容22.12　加熱器22.12.1　管狀加熱器22.12.2　筒狀加熱器22.12.3　單位質量熱流道歧管的熱輸入(用W)22.13　常用轉換係數22.14　錐體配合的預載22.14.1　模具中錐體的作用22.14.2　錐體預載目的22.14.3　模楔子和合模沿口22.15　錐體尺寸的標示22.15.1　外錐體22.15.2　內錐體22.15.3　帶角度的表面22.15.4　設計(校驗)球22.16　脫模圈或預載錐體的疲勞22.16.1　脫模圈22.16.2　錐體自鎖22.16.3　應力22.16.4　磨削錐體對預載的影響22.17　倒角和半徑22.17.1　一般知識22.17.2　標定倒角22.17.3　標注半徑22.17.4　彎角的半徑22.17.5　跟部22.18　O形環安裝22.19　模具上鑽孔22.19.1　麻花鑽22.19.2　深孔鑽削(槍鑽)22.19.3　模具冷卻和氣體通道的鑽削第二篇　模具性能第23章　模具性能和壽命第24章　模具性能方面常問到的問題24.1　模具的期望壽命24.1.1　製品報廢24.1.2　模具報廢24.2　影響模具壽命的因素24.2.1　機械部分24.2.2　電氣部分24.3　生產量、生產率和效率之間的區別24.3.1　生產量24.3.2　生產率24.3.3　效率24.4　模塑作業影響製品成本的原因24.4.1　塑膠的成本24.4.2　能源、水及壓縮空氣的成本24.4.3　製品生產的人工勞動費用24.4.4　模具成本24.4.5　機器(機時)成本24.4.6　維修成本24.4.7　建廠費用第25章　循環週期25.1　製品設計的影響25.1.1　壁厚t25.1.2　壁的均勻性25.1.3　製品所有部位良好冷卻的可行性25.2　模具設計的影響25.2.1　熱交換25.2.2　塑料充模25.2.3　排氣25.2.4　頂出25.3　射出機尺寸選擇的影響25.4　模塑材料(塑膠)的影響25.4.1　黏度25.4.2　結晶度25.4.3　料溫25.4.4　熱導率25.4.5　塑膠來源25.5　頂出製品溫度的影響25.5.1　製品應力25.5.2　倒陷和螺紋的脫模25.6　注射(充料)速度的影響25.6.1　射出機的能力25.6.2　塑膠類型25.6.3　製品設計25.6.4　模具設計25.7　注射量25.7.1　塑化能力25.7.2　注射量和模腔數目25.8　頂出時間的確定25.9　合模行程長度25.10模具冷卻25.10.1　冷卻效率第26章　壁厚26.1　注射壓力26.1.1　射出機注嘴後的注射壓力26.1.2　模腔空間內的實際壓力26.2　流動長度26.3　合模力26.4　熔體指數26.5　收縮率26.5.1　壁厚和收縮率26.6　冷卻時間26.6.1　薄壁26.6.2　厚壁26.7　模芯位移26.7.1　製造誤差26.7.2　複式澆口26.7.3　撓曲26.7.4　模芯支撐26.7.5　定位機構的特性26.7.6　模楔鎖緊26.7.7　影響模芯位移的其他因素第27章　製品的尺寸和形狀27.1　收縮裕度27.2　模塑材料27.3　操作環境27.4　模具精度27.5　模具冷卻第28章　結晶性28.1　注塑級塑膠的性能28.2　冷卻對結晶性材料的影響28.3　結晶層和非結晶層分佈的實際影響28.4　熔點(Tm)和玻璃轉移溫度(Tg)28.5　聚對苯二甲酸乙二醇酯的預成形28.6　塑膠乾燥第29章　模具中的力29.1　合模力29.2　螺桿的力29.3　開模力29.4　頂出力29.4.1　拉伸29.4.2　壓縮29.4.3　撓曲29.4.4　扭轉29.5　注射力29.5.1　液壓力29.5.2　壓縮29.5.3　拉伸29.5.4　撓曲29.6　剪切力29.7　模具不均勻冷卻引起的力29.7.1　熱膨脹29.7.2　熱流道元件29.8　注射裝置力29.9　表面清晰度的影響第30章　預載30.1　預載的定義30.2　合模力30.3　側型芯受力30.3.1　側型芯內、外移動的力30.3.2　支撐力30.3.3　側型芯預載30.4　跟合模力方向垂直的成形力30.5　鑲入式模腔30.6　一件式(標準的)模腔30.7　組合模穴30.8　側分模穴30.8.1　帶柄杯子30.8.2　箱形製品模具30.8.3　水桶模具30.9　螺釘預緊30.9.1　帶軸肩螺釘30.9.2　模具固定螺釘30.9.3　模具壓板第31章　磨損和潤滑31.1　樹脂作用引起的磨損31.1.l　磨耗31.1.2　腐蝕31.2　冷卻劑引起的腐蝕31.3　氣體引起的腐蝕31.4　錐體磨損31.5　模具潤滑31.5.1　導柱、球軸承和導套31.5.2　壓力或中心潤滑31.6　減少磨損的特殊表面處理31.6.1　鍍硬鉻31.6.2　氮化(硬或軟)31.6.3　其他鍍層第32章　模具零件的壓製製造32.1　壓製製模32.2　不希望產生壓印的典型區域32.3　壓印的控制32.3.1　鋼材的選擇32.3.2　接觸面積大小32.4　錐體鎖緊32.5　模板的支撐32.6　模板上的模腔、模芯和其他鑲件的支撐32.7　溫度升高的影響模塑技術術語彙編索引

第一篇　模具工程第一部分　有關模具、射出成形機、塑膠原料及其製品的基礎知識第1章　模具工程入門1.1　射出成形模1.2　射出成形機1.2.1　合模機構1.2.2　塑化裝置1.2.3　注射裝置1.2.4　控制裝置1.3　模塑時間和技術術語1.3.1　模具閉合過程和開啟過程時間(空程週期)1.3.2　頂出時間和開摸行程1.3.3　模具打開狀態時間1.3.4　射出時間1.3.5　射出保壓時間1.3.6　冷卻時間第2章　模具的基本功能2.1　成形製品2.1.1　製品形狀2.2　塑膠從注塑機到模穴的輸送2.2.1　冷流道2.2.2　熱流道2.3　充模時空氣從模穴的排出2.3.1　單澆口2.3.2　不均...